امنیت در شبکه های بی سیم

امنیت در شبکه های بی سیم

امنیت در شبکه های بی سیم

مهمترین وظیفه یک شبکه کامپیوتری فراهم سازی امکان برقراری ارتباط میان گره های آن در تمام زمانها و شرایط گوناگون است به صورتی که برخی از محققین امنیت در یک شبکه را معادل استحکام و عدم بروز اختلال در آن می دانند. هر چند از زاویه ای این تعریف می تواند درست باشد اما بهتر است اضافه کنیم که امینت در یک شبکه علاوه بر امنیت کارکردی به معنی خصوصی بودن ارتباطات نیز هست. شبکه ای که درست کار کند و مورد حمله ویروسها و عوامل خارجی قرار نگیرد اما در عوض تبادل اطلاعات میان دو نفر در آن توسط دیگران شنود شود ایمن نیست. فرض کنید می خواهید با یک نفر در شبکه تبادل اطلاعات – بصورت email یا chat و… – داشته باشید، در اینصورت مصادیق امنیت در شبکه به این شکل است:

هیچ کس (فرد یا دستگاه) نباید بتواند وارد کامپیوتر شما و دوستتان شود .

تبادل اطلاعات شما را بشنود و یا از آن کپی زنده تهیه کند .

با شبیه سازی کامپیوتر دوست شما، به عنوان او با شما تبادل اطلاعات کند.

کامپیوتر شما یا دوستتان را از کار بیندازد

از منابع کامپیوتر شما برای مقاصد خود استفاده کند.

برنامه مورد علاقه خود – یا یک تکه کد کوچک – را در کامپیوتر شما نصب کند،

در مسیر ارتباطی میان شما و دوستتان اختلال بوجود آورد .

با سوء استفاده از کامپیوتر شما به دیگران حمله کند .

1-7-  مفاهيم امنيت شبکه

امنيت شبکه یا Network Security  پردازه ای است که طی آن یک شبکه در مقابل انواع مختلف تهدیدات داخلی و خارجی امن می شود . مراحل ذیل برای ایجاد امنيت پيشنهاد وتایيد شده اند:

1- شناسایی بخشی که باید تحت محافظت قرار گيرد.

2- تصميم گيری درباره مواردی که باید در مقابل آنها از بخش مورد نظر محافظت کرد.

3- تصميم گيری درباره چگونگی تهدیدات

4- پياده سازی امکاناتی که بتوانند از دار ایی های شما به شيوه ای محافظت کنند که از نظر هزینه به صرفه باشد.

5- مرور مجدد و مداوم پردازه و تقویت آن درصورت یاقتن نقطه ضعف برای تامين امنيت بر روی یک شبکه، یکی از بحرانی ترین و خطيرترین مراحل، تامين امنيت دسترسی وکنترل تجهيزات شبکه است.

امنيت در تجهيزات را ميتوان به دو دسته تقسيم کرد :

–  امنيت فيزیکی

–  امنيت منطقی

1-1-7- امنيت فيزیکی

امنيت فيزیکی بازه وسيعی از تدابير را در بر م یگيرد که استقرار تجهيزات در مکانهای امن و به دور ازخطر حملات نفوذگران و استفاده از افزونگی در سيستم از آن جمل هاند. با استفاده از افزونگی، اطمينان ازصحت عملکرد سيستم در صورت ایجاد و رخداد نقص در یکی از تجهيزات (که توسط عملکرد مشابه سخت افزار و یا سروی سدهنده مشابه جایگزین  میشود) بدست می آید.

در بررسی امنيت فيزیکی و اعمال آن، ابتدا باید به خط رهایی که از این طریق تجهزات شبکه را تهدیدمی کنند نگاهی داشته باشيم. پس از شناخت نسبتاً کامل این خطرها و حمله ها می توان به راه حل ها وترفندهای دفاعی در برابر اینگونه حملات پرداخت.

2-1-7- امنيت منطقی

امنيت منطقی به معنای استفاده از رو شهایی برای پایين آوردن خطرات حملات منطقی و نر مافزاری برضد تجهيزات شبکه است. برای مثال حمله به مسيریاب ها و سوئيچ های شبکه بخش مهمی از این گونه حملات را تشکيل می دهند.

2-7- امنيت در شبکه های بی سيم

از آن جا که شبکه های بی سيم، در دنيای کنونی هرچه بيشتر در حال گسترش هستند، و با توجه به ماهيت این دسته از شبکه ها، که بر اساس سيگنال های رادیویی اند، مهم ترین نکته در راه استفاده از این تکنولوژی، آگاهی از نقاط قوت و ضعف آن ست. نظر به لزوم آگاهی از خطرات استفاده از این شبکه ها، با وجود امکانات نهفته در آن ها که به مدد پيکربندی صحيح م یتوان به سطح قابل قبولی از بعد امنيتی دست یافت،ضمن معرفی ” امنيت در شبکه های بی سيم ” بنا داریم در این سری از مقالات با عنوان این شبکه ها با تأکيد بر ابعاد امنيتی آن ها، به روش های پيکربندی صحيح که احتمال رخ داد حملات را کاهش می دهند بپردازیم.

3-7- منشأ ضعف امنيتی در شبکه های بی سيم و خطرات معمول

خطر معمول در کلي هی شبکه های بی سيم مستقل از پروتکل و تکنولوژی مورد نظر، برمزیت اصلی این تکنولوژی که همان پویایی ساختار، مبتنی بر استفاده از سيگنال های رادیویی به جای سيم و کابل، استوار است. با استفاده از این سيگنال ها و در واقع بدون مرز ساختن پوشش ساختار شبکه، نفوذگران قادرند در صورت شکستن موانع امنيتی نه چندان قدرتمند این شبکه ها، خود را به عنوان عضوی از این شبکه ها جازده و در صورت تحقق این امر، امکان دست یابی به اطلاعات حياتی، حمله به سرویس دهنده گان سازمان و مجموعه، تخریب اطلاعات، ایجاد اختلال در ارتباطات گره های شبکه با یکدیگر، توليد داده های غيرواقعی و گمراه کننده، سوءاستفاده از پهنای باند مؤثر شبکه و دیگرفعاليت های مخرب وجود دارد.

در مجموع، در تمامی دست ههای شبکه های بی سيم، از دید امنيتی حقایقی مشترک صادق است  :تمامی ضعف های امنيتی موجود در شبک ههای سيمی، در مورد شبکه های بی سيم نيز صدق م یکند. در واقع نه تنها هيچ جنبه یی چه از لحاظ طراحی و چه از لحاظ ساختاری، خاص شبکه های بی سيم وجود ندارد که سطح بالاتری از امنيت منطقی را ایجاد کند، بلکه همان گونه که ذکر شد مخاطرات ویژه یی را نيز موجب است.

  • نفوذگران، با گذر از تدابير امنيتی موجود، م یتوانند به راحتی به منابع اطلاعاتی موجود بر روی سيستم های رایانه یی دست یابند.
  • اطلاعات حياتی ای که یا رمز نشده اند و یا با روشی با امنيت پایين رمزشده اند، و ميان دو گره در شبکه های بی سيم در حال انتقال م یباشند، می توانند توسط نفوذگران سرقت شده یا تغيير یابند.
  • حمله های DoSبه تجهيزات و سيست مهای بی سيم بسيار متداول است.
  • نفوذگران با سرقت کدهای عبور و دیگر عناصر امنيتی مشابه کاربران مجاز در شبکه های بی سيم، می توانند به شبکه ی مورد نظر بدون هيچ مانعی متصل گردند.
  • با سرقت عناصر امنيتی، یک نفوذگر می تواند رفتار یک کاربر را پایش کند. از این طریق می توان به اطلاعات حساس دیگری نيز دست یافت.
  • کامپيوترهای قابل حمل و جيبی، که امکان و اجازه ی استفاده ازشبکه ی بی سيم را دارند، به راحتی قابل سرقت هستند. با سرقت چنين سخت افزارهایی، می توان اولين قدم برای نفوذ به شبکه را برداشت.
  • یک نفوذگر می تواند از نقاط مشترک ميان یک شبکه ی بی سيم در یک سازمان و شبک هی سيمی آن (که در اغلب موارد شبکه ی اصلی و حساس تری محسوب می گردد) استفاده کرده و با نفوذ به شبکه ی بی سيم عملاً راهی برای دست یابی به منابع شبکه ی سيمی نيز بيابد.
  • در سطحی دیگر، با نفوذ به عناصر کنترل کننده ی یک شبک هی بی سيم،امکان ایجاد اختلال در عمل کرد شبکه نيز وجود دارد.

همان گونه که گفته شد، اغلب شبکه های محلی بی سيم بر اساس ساختار فوق، که به نوع Infrastructure نيز موسوم است، پياده سازی می شوند. با این وجود نوع دیگری از شبکه های محلی بی سيم نيز وجود دارند که از همان منطق نقطه به نقطه استفاده می کنند. در این شبکه ها که عموماً Ad hoc ناميده می شوند یک نقطه ی مرکزی برای دسترسی وجود ندارد و سخت افزارهای همراه – مانند کامپيوترهای کيفی و جيبی یاگوشی های موبایل – با ورود به محدوده ی تحت پوشش این شبکه، به دیگر تجهيزات مشابه متصل می گردند. این شبکه ها به بستر شبکه ی سيمی متصل نيستند و به همين منظور IBSS (Independent Basic Service Set) نيز خوانده میشوند.

شکل 1-7- شبکه های Ad hoc

شبکه های Ad hoc سویی مشابه شبکه های محلی درون دفتر کار هستند که در آنها نيازی به تعریف و پيکربند ی یک سيستم رایانه یی به عنوان خادم وجود ندارد. در این صورت تمامی تجهيزات متصل به این شبکه می توانند پرونده های مورد نظر خود را با دیگر گره ها به اشتراک بگذارند.

4-7- امنيت در شبکه های محلی بر اساس استاندارد 802.11

با طرح قابليت های امنيتی این استاندارد، می توان از محدودیت های آن آگاه شد و این استاندارد و کاربرد را برای موارد خاص و مناسب مورد استفاده قرار داد.

استاندارد 802.11 سرویس های مجزا و مشخصی را برای تأمين یک محيط امن بی سيم در اختيار قرار می دهد. این سرویس ها اغلب توسط پروتکل WEP(Equivalent Privacy Wired)  تأمين می گردند و وظيفه ی آن ها امن سازی ارتباط ميان مخدوم ها ونقاط دسترسی بی سيم است. درک لایه یی که این پروتکل به امن سازی آن می پردازد اهميت ویژه یی دارد، به عبارت دیگر این پروتکل کل ارتباط را امن نکرده و به لایه های دیگر، غير از لایه ی ارتباطی بی سيم که مبتنی بر استاندارد 802.11 است، کاری ندارد. این بدان معنی است که استفاده از WEP در یک شبکه ی بی سيم به معنی استفاده از قابليت درونی استاندارد شبکه های محلی بی سيم است و ضامن امنيت کل ارتباط نيست زیرا امکان قصور از دیگر اصول امنيتی در سطوح بالاتر ارتباطی وجود دارد.

شکل 2-7- محدوده ی عملکرد استاندارد امنیتی 802.11

5-7- قابليت ها و ابعاد امنيتی استاندارد 802.11

در حال حاضر عملاً تنها پروتکلی که امنيت اطلاعات و ارتباطات را در شبکه های بی سيم بر اساس استاندارد 802.11 فراهم می کند WEPاست. این پروتکل با وجود قابليت هایی که دارد، نوع استفاده از آن همواره امکان نفوذ به شبکه های بی سيم را به نحوی، ولو سخت و پيچيده، فراهم م یکند. نکته یی که باید به خاطر داشت این ست که اغلب حملات موفق صورت گرفته در مورد شبک ههای محلی بی سيم، ریشه در پيکربندی ناصحيح WEP در شبکه دارد. به عبارت دیگر این پروتکل در صورت پيکربندی صحيح درصد بالایی از حملات را ناکام می گذارد، هرچند که فی نفسه دچار نواقص و ایرادهایی نيزهست.

بسياری از حملاتی که بر روی شبکه های بی سيم انجام می گيرد از سویی است که نقاط دسترسی با شبکه ی سيمی دارای اشتراک هستند. به عبارت دیگر نفوذگران بعضاً با استفاده از راه های ارتباطی دیگری که بر روی مخدوم ها و سخت افزارهای بی سيم، خصوصاً مخدوم های بی سيم، وجود دارد، به شبکه ی بی سيم نفوذ می کنند که این مقوله نشان دهنده ی اشتراکی هرچند جزءیی ميان امنيت در شبکه های سيمی وبی سيم یی ست که از نظر ساختاری و فيزیکی با یکدیگر اشتراک دارند.

سه قابليت و سرویس پایه توسط IEEE برای شبک ههای محلی بی سيم تعریف می گردد :

Authentication ·

هدف اصلی WEP ایجاد امکانی برای احراز هویت مخدوم بی سيم است. این عمل که در واقع کنترل دسترسی به شبکه ی بی سيم است. این مکانيزم سعی دارد که امکان اتصال مخدوم هایی را که مجاز نيستند به شبکه متصل شوند از بين ببرد.

Confidentiality ·

محرمانگی هدف دیگر WEP است . این بُعد از سرویس ها و خدمات WEP  با هدف ایجاد امنيتی در حدود سطوح  شبکه های سيمی طراحی شده است. سياست این بخش از WEPجلوگيری از سرقت اطلاعات در حال انتقال بر روی شبکه ی محلی بی سيم است.

Integrity ·

هدف سوم از سرویس ها و قابليت های WEPطراحی سياستی است که تضمين کند پيام ها و اطلاعات در حال تبادل در شبکه، خصوصاً ميان مخدومهای بی سيم و نقاط دسترسی، در حين انتقال دچار تغيير نمیگردند. این قابليت درتمامی استانداردها، بسترها و شبک ههای ارتباطاتی دیگر نيز کم وبيش وجود دارد.

نکته ی مهمی که در مورد سه سرویس WEP وجود دارد نبود سرویس های معمول Authorization  و Auditingدر ميان سرویس های ارایه شده توسط این پروتکل است .

6-7- ضعف های اوليه ی امنيتی WEP

در قسمت های قبل به سرویس های امنيتی استاندارد 802.11 پرداختيم . در ضمنِ ذکر هریک از سرویس ها، سعی کردیم به ضعف های هریک اشاره یی داشته باشيم . در این قسمت به بررسی ضعف های تکنيک های امنيتی پایه ی استفاده شده در این استاندارد می پردازیم.

همان گونه که گفته شد، عملاً پایه ی امنيت در استاندارد 802.11 بر اساس پروتکل WEP استوار است WEP در حالت استاندارد بر اساس کليدهای ۴٠ بيتی برای رمزنگاری توسط الگوریتم RC 4 استفاده می شود، هرچند که برخی از توليدکننده گان نگارش های خاصی از WEPرا با کليدهایی با تعداد بيت های بيش تر پياده سازی کرده اند.

نکته ای که در این ميان اهميت دارد قائل شدن تمایز ميان نسبت بالارفتن امنيت واندازه ی کليدهاست . با وجود آن که با بالارفتن اندازه ی کليد (تا ١٠۴ بيت ) امنيت بالاترمی رود، ولی از آن جاکه این کليدها توسط کاربران و بر اساس یک کلمه ی عبور تعيين می شود، تضمينی نيست که این اندازه تماماً استفاده شود . از سوی دیگر همان طور که درقسمت های پيشين نيز ذکر شد، دست یابی به این کليدها فرایند چندان سختی نيست، که در آن صورت دیگر اندازه ی کليد اهميتی ندارد.

متخصصان امنيت بررسی های بسياری را برای تعيين حفره های امنيتی این استاندارد انجام داده اند که در این راستا خطراتی که ناشی از حملاتی متنوع، شامل حملات غيرفعال و فعال است، تحليل شده است.

حاصل بررسی های انجام شده فهرستی از ضعف های اوليه ی این پروتکل است :

١. استفاده از کليدهای ثابت WEP

یکی از ابتدایی ترین ضعف ها که عموماً در بسياری از شبکه های محلی بی سيم وجود دارد استفاده از کليدهای مشابه توسط کاربران برای مدت زمان نسبتاً زیاد است . این ضعف به دليل نبود یک مکانيزم مدیریت کليد رخ می دهد. برای مثال اگر یک کامپيوتر کيفی یا جيبی که از یک کليد خاص استفاده می کند به سرقت برود یا برای مدت زمانی در دسترس نفوذگر باشد، کليد آن به راحتی لو رفته و با توجه به تشابه کليد ميان بسياری از ایستگاه های کاری عملاً استفاده از تمامی این ایستگاه ها ناامن است.از سوی دیگر با توجه به مشابه بودن کليد، در هر لحظه کانال های ارتباطی زیادی توسط یک حمله نفوذپذیر هستند.

٢ Initialization Vector (IV) .

این بردار که یک فيلد ٢۴ بيتی است در قسمت قبل معرفی شده است . این بردار به صورت متنی ساده فرستاده می شود . از آن جایی که کليدی که برای رمزنگاری مورد استفاده قرار می گيرد بر اساس IV توليد می شود، محدوده ی IVعملاً نشان دهنده ی احتمال تکرار آن و در نتيجه احتمال توليد کليدهای مشابه است . به عبارت دیگر در صورتی که IVکوتاه باشد در مدت زمان کمی می توان به کليدهای مشابه دست یافت.

این ضعف در شبکه های شلوغ به مشکلی حاد مبدل می شود . خصوصاً اگر از کارت شبکه ی استفاده شده مطمئن نباشيم . بسياری از کارت های شبکه از IV های ثابت استفاده می کنند و بسياری از کارت های شبکه ی یک توليد کننده ی واحد IVهای مشابه دارند. این خطر به همراه ترافيک بالا در یک شبکه ی شلوغ احتمال تکرار IVدر مدت زمانی کوتاه را بالاتر می برد و در نتيجه کافی ست نفوذگر در مدت زمانی معين به ثبت داده های رمز شده ی شبکه بپردازد و IVهای بسته های اطلاعاتی را ذخيره کند . با ایجاد بانکی از IVهای استفاده شده در یک شبکه ی شلوغ احتمال بالایی برای نفوذ به آن شبکه در مدت زمانی نه چندان طولانی وجود خواهد داشت.

٣. ضعف در الگوریتم

از آن جایی که IV در تمامی بسته های تکرار می شود و بر اساس آن کليد توليد می شود، نفوذگر می تواند با تحليل و آناليز تعداد نسبتاً زیادی از IVها و بسته های رمزشده بر اساس کليد توليد شده بر مبنای آن IV به کليد اصلی دست پيدا کند . این ، فرایند عملی زمان بر است ولی از آن جاکه احتمال موفقيت در آن وجود دارد لذا به عنوان ضعفی برای این پروتکل محسوب می گردد.

۴. استفاده از CRC رمز نشده

در پروتکل WEP، کد  CRCرمز نمی شود . لذا بسته های تأیيدی که از سوی نقاط دسترسی بی سيم به سوی گيرنده ارسال می شود بر اساس یک CRCرمزنشده ارسال می گردد و تنها در صورتی که نقطه ی دسترسی از صحت بسته اطمينان حاصل کند تأیيدآن را می فرستد. این ضعف این امکان را فراهم می کند که نفوذگر برای رمزگشایی یک بسته، محتوای آن را تغيير دهد و CRCرا نيز به دليل این که رمز نشده است، به راحتی عوض کند و منتظر عکس العمل نقطه ی دسترسی بماند که آیا بسته ی تأیيد را صادر میکند یا خير.

ضعف های بيان شده از مهم ترین ضعف های شبکه های بی سيم مبتنی بر پروتکل WEP هستند. نکته یی که در مورد ضعف های فوق باید به آن اشاره کرد این است که در ميان این ضعف ها تنها یکی از آن ها (مشکل امنيتی سوم ) به ضعف در الگوریتم رمزنگاری بازمی گردد و لذا با تغيير الگوریتم رمزنگاری تنها این ضعف است که برطرف می گردد و بقيه ی مشکلات امنيتی کماکان به قوت خود باقی هستند.

 

7-7- خطرها، حملات و ملزومات امنيتی

همان گونه که گفته شد، با توجه به پيشرفت های اخير، در آینده ای نه چندان دور باید منتظر گستردگی هرچه بيش تر استفاده از شبکه های بی سيم باشيم. این گستردگی، با توجه به مشکلاتی که از نظر امنيتی در این قبيل شبکه ها وجود دارد نگرانی هایی را نيز به همراه دارد. این نگرانی ها که نشان دهنده ی ریسک بالای استفاده از این بستر برای سازمان ها و شرکت های بزرگ است، توسعه ی این استاندارد را در ابهام فرو برده است. در این قسمت به دسته بندی و تعریف حملات،خطرها و ریسک های موجود در استفاده از شبکه های محلی بی سيم بر اساس استاندارد IEEE 802.11x می پردازیم.

مطابق درخت فوق، حملات امنيتی به دو دسته ی فعال و غيرفعال تقسيم می گردند.

حملات غيرفعال

در این قبيل حملات، نفوذگر تنها به منبعی از اطلاعات به نحوی دست می یابد ولی اقدام به تغيير محتوال اطلاعات منبع نمی کند. این نوع حمله می تواند تنها به یکی از اشکال شنود ساده یا آناليز ترافيک باشد.

– شنود

در این نوع، نفوذگر تنها به پایش اطلاعات ردوبدل شده می پردازد. برای مثال شنود ترافيک روی یک شبکه ی محلی یا یک شبکه ی بی سيم (که مد نظر ما است) نمونه هایی از این نوع حمله به شمار می آیند.

–  آناليز ترافيک

در این نوع حمله، نفوذگر با کپی برداشتن از اطلاعات پایش شده، به تحليل جمعی داده ها می پردازد. به عبارت دیگر بسته یا بسته های اطلاعاتی به همراه یکدیگر اطلاعات معناداری را ایجاد می کنند.

 

 

 

حملات فعال

در این نوع حملات، برخلاف حملات غيرفعال، نفوذگر اطلاعات مورد نظر را، که از منابع به دست می آید، تغيير می دهد، که تبعاً انجام این تغييرات مجاز نيست. از آن جایی که در این نوع حملات اطلاعات تغيير می کنند، شناسایی رخ داد

حملات فرایندی امکان پذیراست. در این حملات به چهار دسته ی مرسوم زیر تقسيم بندی می گردند :

– تغيير هویت

در این نوع حمله، نفوذگر هویت اصلی را جعل می کند. این روش شامل تغيير هویت اصلی یکی از طرف های ارتباط یا قلب هویت و یا تغيير جریان واقعی فرایند پردازش اطلاعات نيز می گردد.

– پاسخ های جعلی

نفوذگر در این قسم از حملات، بسته هایی که طرف گيرنده ی اطلاعات در یک ارتباط دریافت می کند را پایش می کند. البته برای اطلاع از کل ماهيت ارتباط یک اتصال از ابتدا پایش می گردد ولی اطلاعات مفيد تنها اطلاعاتی هستند که از سوی گيرنده برای فرستنده ارسال می گردند. این نوع حمله بيش تر در مواردی کاربرد دارد که فرستنده اقدام به تعيين هویت گيرنده می کند. در این حالت بسته های پاسخی که برای فرستنده به عنوان جواب به سؤالات فرستنده ارسال می گردند به معنای پرچمی برای شناسایی گيرنده محسوب می گردند. لذا در صورتی که نفوذگر این بسته ها را ذخيره کند و در زمانی که یا گيرنده فعال نيست، یا فعاليت یا ارتباط آن به صورت آگاهانه –به روشی-توسط نفوذگر قطع شده است ، می تواند مورد سوء استفاده قرار گيرد. نفوذگر با ارسال مجدد این بسته ها خود را به جای گيرنده جا زده و از سطح دسترسی مورد نظر برخوردار می گردد.

– تغيير پيام

در برخی از موارد مرسوم ترین و متنوع ترین نوع حملات فعال تغيير پيام است. از آن جایی که گونه های متنوعی از ترافيک بر روی شبکه رفت وآمد می کنند و هریک از این ترافيک ها و پروتکل ها از شيوه ای برای مدیریت جنبه های امنيتی خود استفاده می کنند، لذا نفوذگر با اطلاع از پروتکل های مختلف می تواند برای هر یک از این انواع ترافيک نوع خاصی از تغيير پيام ها و در نتيجه حملات را اتخاذ کند. با توجه به گسترده گی این نوع حمله، که کاملاً به نوع پروتکل بسته گی دارد، در این جا نمی توانيم به انواع مختلف آن بپردازیم، تنها به یادآوری این نکته بسنده می کنيم که این حملات تنها دست یابی به اطلاعات را هدف نگرفته است و می تواند با اعمال تغييرات خاصی، به گمراهی دو طرف منجر شده و مشکلاتی را برای سطح مورد نظر دسترسی که می تواند یک کاربر عادی باشد فراهم کند.

– حمله های DoS (Denial-of-Service )

این نوع حمله، در حالات معمول، مرسوم ترین حملات را شامل می شود. در این نوع حمله نفوذگر یا حمله کننده برای تغيير نحوه ی کارکرد یا مدیریت یک سامانه ی ارتباطی یا اطلاعاتی اقدام می کند. ساده ترین نمونه سعی در از کارانداختن خادم های نرم افزاری و سخت افزاری ست. پيرو چنين حملاتی، نفوذگر پس از از کارانداختن یک سامانه، که معمولاً سامانه ای ست که مشکلاتی برای نفوذگر برای دسترسی به اطلاعات فراهم کرده است، اقدام به سرقت، تغيير یا نفوذ به منبع اطلاعاتی می کند. در برخی از حالات، در پی حمله ی انجام شده، سرویس مورد نظر به طور کامل قطع نمی گردد و تنها کارایی آن مختل می گردد. در این حالت نفوذگر می تواند با سوءاستفاده از اختلال ایجاد شده به نفوذ از طریق/ به همان سرویس نيز اقدام کند.

8-7- هفت مشکل امنيتی مهم شبکه های بی سيم 802.11

موفقيت حيرت انگيز 802.11 به علت توسعه ” اترنت بی سيم “است. همچنانکه 802.11 به ترقی خود ادامه می دهد، تفاوت هایش با اترنت بيشتر مشخص می شود. بيشتر این تفاوت ها به دليل نا آشنایی نسبی بسياری از مدیران شبکه با لایه فيزیکی فرکانس رادیویی است. در حاليکه همه مدیران شبکه باید درک پایه ای از لينک رادیویی داشته باشند، تعدادی از ابزارها برای کمک به آنها به خدمت گرفته می شوند. آنالایزرهای (تحليل کننده ) شبکه های بی سيم برای مدت ها ابزاری لازم برای مهندسان شبکه در اشکال زدایی و تحليل پروتکل بوده اند. بسياری از آنالایزرها بعضی کارکردهای امنيتی را نيز اضافه کرده اند که به آنها اجازه کار با عملکردهای بازرسی امنيتی را نيز می دهد.

در این سلسله مقاله هفت مشکل از مهم ترین آسيب پذیری های امنيتی موجود در LANهای بی سيم، راه حل آنها و در نهایت چگونگی ساخت یک شبکه بی سيم امن  مورد بحث قرار می گيرد. بسياری از پرسش ها در این زمينه در مورد ابزارهایی است که مدیران شبکه می توانند استفاده کنند. یک آنالایزر از اولين خریدهایی است که یک مدیر شبکه باید انجام دهد. آنالایزرها علاوه بر عملکردهای سنتی تحليل پروتکل و ابزار تشخيص عيب، می توانند برای تشخيص بسياری از نگرانی های امنيتی که استفاده ازهفت » شبکه بی سيم را کند می کنند، استفاده شوند.

مسأله شماره ١: دسترسی آسان

LAN های بی سيم به آسانی پيدا می شوند. برای فعال کردن کلاینت ها در هنگام یافتن آنها، شبکه ها باید فریم های

Beacon با پارامتر های شبکه را ارسال کنند. البته، اطلاعات مورد نياز برای پيوستن به یک شبکه، اطلاعاتی است که برای اقدام به یک حمله روی شبکه نياز است. فریم های Beacon توسط هيچ فانکشن اختصاصی پردازش نمی شوند و این به این معنی است که شبکه 802.11 شما و پارامترهایش برای هر شخصی با یک کارت 802.11 قابل استفاده است. نفوذگران با آنتن های قوی می توانند شبکه ها را در مسيرها یا ساختمان های نزدیک بيابند و ممکن است اقدام به انجام حملاتی کنند حتی بدون اینکه به امکانات شما دسترسی فيزیکی داشته باشند.

راه حل شماره ١: تقویت کنترل دسترسی قوی

دسترسی آسان الزاماً با آسيب پذیری مترادف نيست. شبکه های بی سيم برای ایجاد امکان اتصال مناسب طراحی شده اند، اما می توانند با اتخاذ سياستهای امنيتی مناسب تا حد زیادی مقاوم شوند. یک شبکه بی سيم می تواند تا حد زیادی در این اتاق محافظت شده از نظر الکترومغناطيس محدود شود که اجازه نشت سطوح بالایی از فرکانس رادیویی را نمی دهد. به هرحال، برای بيشتر موسسات چنين برد هایی لازم نيستند.

تضمين اینکه شبکه های بی سيم تحت تأثير کنترل دسترسی قوی هستند، می تواند از خطر سوءاستفاده از شبکه بی سيم بکاهد.تضمين امنيت روی یک شبکه بی سيم تا حدی به عنوان بخشی از طراحی مطرح است. شبکه ها باید نقاط دسترسی را در بيرون ابزار پيرامونی امنيت مانند فایروال ها قرار دهند و مدیران شبکه باید به استفاده از VPN ها برای ميسر کردن دسترسی به شبکه توجه کنند. یک سيستم قوی تأیيد هویت کاربر باید به کار گرفته شود و ترجيحاً با استفاده از محصولات جدید که برپایه استاندارد IEEE 802.1x هستند. 802.1 x انواع فریم های جدید برای تأیيد هویت کاربر را تعریف می کند و از دیتابيس های کاربری جامعی مانند RADIUS بهره می گيرد. آنالایزرهای باسيم سنتی می توانند با نگاه کردن به تقاضاهای RADIUS و پاسخ ها، امکان درک پروسه تأیيد هویت را فراهم کنند. یک سيستم آناليز خبره برای تأیيد هویت 802.11 شامل یک روتين عيب یابی مشخص برای  LAN  هاست که ترافيک تأیيد هویت را نظاره می کند و امکان تشخيص عيب را برای مدیران شبکه فراهم می کند که به آناليز بسيار دقيق و کدگشایی فریم احتياج ندارد. سيستم های آناليز خبره که پيام های تأیيد هویت802.1 x را دنبال می کنند، ثابت کرده اند که برای استفاده در LAN های استفاده کننده از802.1 x فوق العاده باارزش هستند. هرگونه طراحی، بدون در نظر گرفتن ميزان قدرت آن، باید مرتباً بررسی شود تا سازگاری چينش فعلی را با اهداف امنيتی طراحی تضمين کند. بعضی موتورهای آناليز تحليل عميقی روی فریم ها انجام می دهند و می توانند چندین مسأله معمول امنيت802.1 x را  تشخيص دهند. تعدادی از حملات روی شبکه های باسيم در سال های گذشته شناخته شده اند و لذا وصله های فعلی به خوبی تمام ضعف های شناخته شده را در این گونه شبکه ها نشان می دهند. آنالایزرهای خبره پياده سازی های ضعيف را برای مدیران شبکه مشخص می کنند و به این ترتيب مدیران شبکه می توانند با به کارگيری سخت افزار و نرم افزار ارتقاء یافته، امنيت شبکه را حفظ کنند.پيکربندی های نامناسب ممکن است منبع عمده آسيب پذیری امنيتی باشد، مخصوصاً اگر LANهای بی سيم بدون نظارت مهندسان امنيتی به کارگرفته شده باشند. موتورهای آناليز خبره می توانند زمانی را که پيکربندی های پيش فرض کارخانه مورد استفاده قرارمی گيرند، شناسایی کنند و به این ترتيب می توانند به ناظران کمک کنند که نقاطی از دسترسی را که بمنظور استفاده از ویژگی های امنيتی پيکربندی نشده اند، تعيين موقعيت کنند. این آنالایزرها همچنين می توانند هنگامی که وسایلی از ابزار امنيتی قوی مانند VPN ها یا  802.1 xاستفاده نمی کنند، علائم هشدار دهنده را ثبت کنند.

مسأله شماره ٢: نقاط دسترسی نامطلوب

دسترسی آسان به شبکه های LAN  بی سيم امری منفک از راه اندازی آسان آن نيست.  این دو خصوصيت در هنگام ترکيب شدن با یکدیگر می توانند برای مدیران شبکه و مسوولان امنيتی ایجاد دردسر کنند. هر کاربر می تواند به فروشگاه کامپيوتر نزدیک خود برود، یک نقطه دسترسی! بخرد و بدون کسب اجازه ای خاص به کل شبکه متصل شود. بسياری از نقاط دسترسی با اختيارات مدیران ميانی عرضه می شوند و لذا دپارتمان ها ممکن است بتوانند LAN بی سيمشان را بدون صدور اجازه از یک سازمان IT مرکزی در بکارگرفته شده توسط ” نامطلوب ” معرض عموم قرار دهند. این دسترسی به اصطلاح کاربران ، خطرات امنيتی بزرگی را مطرح می کند. کاربران در زمينه امنيتی خبره نيستند و ممکن است از خطرات ایجاد شده توسط LAN های بی سيم آگاه نباشند. ثبت بسياری از  ورودها به شبکه نشان از آن دارد که ویژگی های امنيتی فعال نيستند و بخش بزرگی از آنها تغييراتی نسبت به پيکربندی پيش فرض نداشته اند و با همان پيکربندی راه اندازی شده اند.

راه حل شماره ٢ : رسيدگی های منظم به سایت

مانند هر تکنولوژی دیگر شبکه، شبکه های بی سيم به مراقبت از سوی مدیران امنيتی نياز دارند. بسياری از این تکنولوژی ها به دليل سهولت استفاده مورد بهره برداری نادرست قرار می گيرند، لذا آموختن نحوه یافتن شبکه های امن نشده ازاهميت بالایی برخوردار است.استفاده از یک آنتن و جستجوی آنها به این منظور که بتوانيد قبل از نفوذگران این شبکه ها را پيدا کنيد. نظارت های فيزیکی سایت باید به صورت مرتب و در حد امکان انجام گيرد.اگرچه هرچه نظارت ها سریع تر انجام گيرد، امکان کشف استفاده های غيرمجاز بيشتر است، اما زمان زیادی که کارمندان مسوول این امر باید صرف کنند، کشف تمامی استفاده های غيرمجاز را بجز برای محيط های بسيار حساس، غيرقابل توجيه می کند. یک راهکار برای عدم امکان حضور دائم می تواند انتخاب ابزاری در اندازه دستی باشد. این عمل می تواند استفاده تکنسين ها از اسکنرهای دستی در هنگام انجام امور پشتيبانی کاربران، برای کشف شبکه های غيرمجاز باشد.

یکی از بزرگترین تغييرات در بازار 802.11 در سال های اخير ظهور 802.11 a به عنوان یک محصول تجاری قابل دوام بود. این موفقيت نياز به ارائه ابزارهایی برای مدیران شبکه های802.11 a را بوجود آورد. خوشبختانه 802.11 a از همان MAC پيشينيان خود استفاده می کند، بنابراین بيشتر آنچه مدیران راجع به 802.11 و تحليل کننده ها می دانند، بدرد می خورد. مدیران شبکه باید دنبال محصولی سازگار باشند که هر دو استاندارد  802.11 aو 802.11 bرا بصورت یکجا و ترجيحاً به صورت همزمان پشتيبانی کند. چيپ ست های دوباندی 802.11 a/b و کارت های ساخته شده با آنها به آنالایزرها اجازه می دهد که روی هر دو باند بدون تغييرات سخت افزاری کار کنند، و این بدین معنی است که مدیران شبکه نياز به خرید و آموزش فقط یک چارچوپ پشتيبانی شده برای هر دو استاندارد دارند. این روال باید تا 802.11 g ادامه یابد، تا جایی که سازندگان آنالایزرها کارت های 802.11 a/b/g را مورد پذیرش قرار دهند.بسياری از ابزارها می توانند برای انجام امور رسيدگی به سایت و ردیابی نقاط دسترسی نامطلوب استفاده شوند، اما مدیران شبکه باید از نياز به همگامی با آخرین تکنيک های استفاده شده در این بازی موش و گربه! آگاه باشند. نقاط دسترسی می توانند در هر باند فرکانسی تعریف شده در 802.11 بکارگرفته شوند، بنابراین مهم است که تمام ابزارهای مورد استفاده در بررسی های سایت بتوانند کل محدوده فرکانسی را پویش کنند. حتی اگر شما استفاده از b  802.11 را انتخاب کرده اید، آنالایزر استفاده شده برای کار نظارت بر سایت، باید بتواند همزمان نقاط دسترسی802.11 a  را نيز پویش کند تا در طول یک بررسی کامل نيازی به جایگزین های سخت افزاری و نرم افزاری نباشد.بعضی نقاط دسترسی نامطلوب سعی دارند کانالهایی را به صورت غيرقانونی روی کانال های 802.11 b به کار بگيرند که برای ارسال استفاده نمی شوند. برای مثال قوانين FCC تنها اجازه استفاده از کانال های ١ تا ١١ از 802.11 bرا می دهد. کانال های ١٢ تا ١۴ جزء مشخصات آن تعریف شده اند اما فقط برای استفاده در اروپا و ژاپن کاربرد دارند. به هرحال، بعضی کاربران ممکن است از نقطه دسترسی کانال های اروپایی یا ژاپنی استفاده کنند، به این اميد که رسيدگی یک سایت متمرکز روی کانال های مطابق با FCC  از کانال های فرکانس بالاتر چشم پوشی کند. این قضيه مخصوصاً برای ردیابی ابزارهایی اهميت دارد که بيرون باند فرکانسی مجاز بکارگرفته شده اند تا از اعمال اجرایی اتخاذ شده توسط نمایندگی های مجاز برحذر باشند. آنالایزرهای غيرفعال (Passive Analyzers) ابزار ارزشمندی هستند زیرا استفاده های غيرمجاز را تشخيص می دهند، اما چون توانی ارسال نمی کنند استفاده از آنها قانونی است.مدیران شبکه همواره تحت فشار زمانی هستند، و به روش آسانی برای یافتن نقاط دسترسی نامطلوب و در عين حال چشم پوشی از نقاط دسترسی مجاز نياز دارند. موتورهای جستجوی خبره به مدیران اجازه می دهند که ليستی از نقاط دسترسی مجاز را پيکربندی کنند. هر نقطه دسترسی غيرمجاز باعث توليد علامت هشدار دهنده ای می شود. در پاسخ به علامت هشدار دهنده، مدیران شبکه می توانند از ابزار دیگری برای پيدا کردن نقطه دسترسی براساس مقياس های قدرت سيگنال استفاده کنند. اگرچه این ابزارها ممکن است خيلی دقيق نباشند، ولی برای محدود کردن محوطه جستجوی نقطه دسترسی نامطلوب به اندازه کافی مناسب هستند.

مسأله شماره ٣: استفاده غيرمجاز از سرویس

چندین شرکت مرتبط با شبکه های بی سيم نتایجی منتشر کرده اند که نشان می دهد اکثر نقاط دسترسی با تنها تغييرات مختصری نسبت به پيکربندی اوليه برای سرویس ارائه می گردند. تقریباً تمام نقاط دسترسی که با پيکربندی پيش فرض مشغول به ارائه سرویس هستند WEP (Wired Equivalent Privacy) را فعال نکرده اند یا یک کليد پيش فرض دارند که توسط تمام توليدکنند گان محصولات استفاده می شوند. بدون WEP دسترسی به شبکه به راحتی ميسر است. دو مشکل به دليل این دسترسی باز می تواند بروز کند: کاربران غيرمجاز لزوماً از مفاد ارائه سرویس تبعيت نمی کنند، و نيز ممکن است تنها توسط یک اسپم ساز اتصال شما به ISPتان لغو شود.

راه حل شماره ٣ : طراحی و نظارت برای تأیيد هویت محکم

راه مقابله مشخص با استفاده غيرمجاز، جلوگيری از دسترسی کاربران غيرمجاز به شبکه است. تأیيد هویت محکم و محافظت شده توسط رمزنگاری یک پيش شرط برای صدور اجازه است، زیرا امتيازات دسترسی برپایه هویت کاربر قرار دارند. روش های VPNکه برای  حفاظت از انتقال در لينک رادیویی به کارگرفته می شوند، تأیيد هویت محکمی را ارائه می کنند. تخمين مخاطرات انجام شده توسط سازمان ها نشان می دهد که دسترسی به 802.1 x باید توسط روش های تأیيد هویت برپایه رمزنگاری تضمين شود. از جمله این روش ها می توان به TLS (Layer Security Transport) ، TTLS(Tunneled Layer Security Transport ) یا  PEAP (Protected Extensible Authentication Protocol) اشاره کرد.

هنگامی که یک شبکه با موفقيت راه اندازی می شود، تضمين تبعيت از سياست های تایيد هویت و اعطای امتياز مبتنی بر آن حياتی است. همانند مسأله نقاط دسترسی نامطلوب، در این راه حل نيز نظارت های منظمی بر تجهيزات شبکه بی سيم باید انجام شود تا استفاده از مکانيسم های تأیيد هویت و پيکربندی مناسب ابزارهای شبکه تضمين شود. هر ابزار نظارت جامع باید نقاط دسترسی را در هر دو باند فرکانسی802.11 b (باند  GHz ISM 2.4) و (802.115 a GHz U-NII) تشخيص دهد و پارامترهای عملياتی مرتبط با امنيت را نيز مشخص کند. اگر یک ایستگاه غيرمجاز متصل به شبکه کشف شود، یک رسيور دستی می تواند برای ردیابی موقعيت فيزیکی آن استفاده شود. آنالایزرها نيز می توانند برای تأیيد پيکربندی بسياری از پارامترهای نقاط دسترسی استفاده گردند و هنگامی که نقاط دسترسی آسيب پذیری های امنيتی را نمایان می کنند، علائم هشدار دهنده صوتی توليد کنند.

مسأله شماره ۴ : محدودیت های سرویس و کارایی

LAهای بی سيم ظرفيت های ارسال محدودی دارند. شبکه های802.11 b سرعت انتقالی برابر با 11 Mbps و شبکه های برپایه تکنولوژی جدید 802.11 a نرخ انتقال اطلاعاتی تا  Mbps 54 دارند. البته ماحصل مؤثر واقعی، به دليل بالاسری لایه MAC تقریباً ، تا نيمی از ظرفيت اسمی می رسد. نقاط دسترسی کنونی این ظرفيت محدود را بين تمام کاربران مربوط به یک نقطه دسترسی قسمت می کنند. تصور اینکه چگونه برنامه های محلی احتمالاً چنين ظرفيت محدودی را اشغال می کنند یا چگونه یک نفوذگر ممکن است یک حمله انکار سرویس(DoS)  روی این منابع محدود طرح ریزی کند، سخت نيست.ظرفيت رادیویی می تواند به چندین روش اشغال شود. ممکن است توسط ترافيکی که از سمت شبکه باسيم با نرخی بزرگتر از توانایی کانال رادیویی می آید، مواجه شود. اگر یک حمله کننده یک ping flood را از یک بخش اترنت سریع بفرستد، می تواند به راحتی ظرفيت یک نقطه دسترسی را اشغال کند. با استفاده از آدرس های broadcast امکان اشغال چندین نقطه دسترسی متصل به هم وجود دارد. حمله کننده همچنين می تواند ترافيک را به شبکه رادیویی بدون اتصال به یک نقطه دسترسی بی سيم تزریق کند. 802.11 طوری طراحی شده است که به چندین شبکه اجازه به اشتراک گذاری یک فضا وکانال رادیویی را می دهد. حمله کنندگانی که می خواهند شبکه بی سيم را از کار بياندازند، می توانند ترافيک خود را روی یک کانال رادیویی ارسال کنند و شبکه مقصد ترافيک جدید را با استفاده از مکانيسم CSMA/CA تا آنجا که می تواند می پذیرد. مهاجمان بداندیش که فریم های ناسالم می فرستند نيز ظرفيت محدود را پر می کنند. همچنين ممکن است مهاجمان تکنيک های توليد پارازیت رادیویی را انتخاب کنند و اقدام به ارسال اطلاعات با نویز بالا به شبکه های بی سيم مقصد کنند.بارهای بزرگ ترافيک الزاماً با نيات بدخواهانه توليد نمی شوند. انتقال فایل های بزرگ یا سيستم client/server ترکيبی ممکن است مقادیر بالایی از دیتا روی شبکه ارسال کنند. اگر تعداد کافی کاربر شروع به گرفتن اندازه های بزرگی از دیتا از طریق یک نقطه دسترسی کنند، شبکه شبيه سازی دسترسی dial-upرا آغاز می کند.

راه حل شماره ۴ : دیدبانی شبکه

نشان یابی مسائل کارایی با دیدبانی و کشف آنها آغاز می شود. مدیران شبکه بسياری از کانال ها را برای کسب اطلاعات در مورد کارایی در اختيار دارند: از ابزارهای تکنيکی خاص مانند                                                                    (Simple Network Management Protocol) SNMPگرفته تا ابزارهای بالقوه قوی غيرفنی مانند گزارش های کارایی کاربران. یکی از مسائل عمده بسياری از ابزارهای تکنيکی، فقدان جزئيات مورد نياز برای درک بسياری از شکایت های کاربران در مورد کارایی است. آنالایزرهای شبکه های بی سيم می توانند با گزارش دهی روی کيفيت سيگنال و سلامت شبکه در مکان کنونی خود، کمک باارزشی برای مدیر شبکه باشند. مقادیر بالای ارسال های سرعت پایين می تواند بيانگر تداخل خارجی یا دور بودن یک ایستگاه از نقطه دسترسی باشد. توانایی نشان دادن سرعت های لحظه ای روی هر کانال، یک تصویر بصری قوی از ظرفيت باقی مانده روی کانال می دهد که به سادگی اشغال کامل یک کانال را نشان می دهد. ترافيک مفرط روی نقطه دسترسی می تواند با تقسيم ناحيه پوشش نقطه دسترسی به نواحی پوشش کوچک تر یا با اعمال روش شکل دهی ترافيک در تلاقی شبکه بی سيم با شبکه اصلی تعيين شود.در حاليکه هيچ راه حل فنی برای آسيب پذیری های ناشی از فقدان تأیيد هویت فریم های کنترل و مدیریت وجود ندارد، مدیران می توانند برای مواجهه با آنها گام هایی بردارند. آنالایزرها اغلب نزدیک محل های دردسرساز استفاده می شوند تا به تشخيص عيب کمک کنند و به صورت ایده آل برای مشاهده بسياری از حملات  DoSکار گذاشته می شوند. مهاجمان می توانند با تغيير دادن فریم های 802.11 با استفاده از یکی از چندین روش معمول واسط های برنامه نویسی 802.11 موجود، از شبکه سوءاستفاده کنند. حتی یک محقق امنيتی ابزاری نوشته است که پيام های قطع اتصال فرستاده شده توسط نقاط دسترسی به کلاینت ها را جعل می کند. بدون تأیيد هویت پيام های قطع اتصال بر اساس رمزنگاری، کلاینت ها به این پيام های جعلی عمل می کنند و اتصال خود را از شبکه قطع می کنند. تا زمانی که تأیيد هویت به صورت یک فریم رمزشده استاندارد درنياید، تنها مقابله عليه حملات جعل پيام، مکان یابی حمله کننده و اعمال عکس العمل مناسب است.

ربایی! Session و MAC مسأله شماره ۵: جعل

شبکه های 802.11 فریم ها را تأیيد هویت نمی کنند. هر فریم یک آدرس مبداء دارد، اما تضمينی وجود ندارد که ایستگاه فرستنده واقعاً فریم را ارسال کرده باشد! در واقع همانند شبکه های اترنت سنتی، مراقبتی در مقابل جعل مبداء آدرس ها وجود ندارد. نفوذگران ARP(Resolution Protocol Address) می توانند از فریم های ساختگی برای هدایت ترافيک و تخریب جداول استفاده کنند. در سطحی بسيار ساده تر، نفوذگران می توانند ایستگاه های در حال استفاده را مشاهده MAC (Medium Access Control) آدرس های کنند و از آن آدرس ها برای ارسال فریم های بدخواهانه استفاده کنند. برای جلوگيری ازاین دسته از حملات، مکانيسم تصدیق هویت کاربر برای شبکه های 802.11 در حال ایجاد است. با درخواست هویت از کاربران، کاربران غيرمجاز از دسترسی به شبکه محروم می شوند. اساس تصدیق هویت کاربران استاندارد 802.1 x است که در ژوئن 2001 تصویب شده است. 802.1 x می تواند برای درخواست هویت از کاربران به منظور تأیيد آنان قبل از دسترسی به شبکه مورد استفاده قرار گيرد، اما ویژگی های دیگری برای ارائه تمام امکانات مدیریتی توسط شبکه های بی سيم مورد نياز است.

نفوذگران می توانند از فریم های جعل شده در حملات اکتيو نيز استفاده کنند. نفوذگران می توانند از فقدان تصدیق هویت نقاط دسترسی sessions علاوه بر ربودن نشست ها(  چراغ دریایی ) Beaconبهره برداری کنند. نقاط دسترسی توسط پخش فریم های توسط نقاط دسترسی ارسال می شوند تا Beacon مشخص می شوند. فریم های کلاینت ها قادر به تشخيص وجود شبکه بی سيم و بعضی موارد دیگر شوند. هر SSID(Identifier Service Set) ایستگاهی که ادعا می کند که یک نقطه دسترسی است و نيز ناميده می شود، منتشر می کند، به عنوان network name که معمولاً Identifier  بخشی از شبکه مجاز به نظر خواهد رسيد. به هرحال، نفوذگران می توانند به راحتی تظاهر کنند که نقطه دسترسی هستند، زیرا هيچ چيز در 802.11 از نقطه دسترسی نمی خواهد که ثابت کند واقعاً یک نقطه دسترسی است. در این نقطه، یک نفوذگر گواهی های لازم را سرقت کند و از آنها man-in-the-middleتواند با طرح ریزی یک حمله برای دسترسی به شبکه استفاده کند. خوشبختانه، امکان استفاده از پروتکل هایی که TLS وجود دارد. با استفاده از پروتکل x تأیيد هویت دوطرفه را پشتيبانی می کنند در 802.1 قبل از اینکه کلاینت ها گواهی های هویت خود را ارائه (Transport Layer Security ) کنند، نقاط دسترسی باید هویت خود را اثبات کنند. این گواهی ها توسط رمزنگاری قوی برای ارسال بی سيم محافظت می شوند. ربودن نشست حل نخواهد شد تا زمانی که بپذیرد . i تصدیق هویت در هر فریم را به عنوان بخشی از802.11MAC 802.11.

راه حل شماره ۵ : پذیرش پروتکل های قوی و استفاده از آنها

یک تهدید خواهد بود. مهندسان شبکه باید روی MAC جعل  iتا زمان تصویب 802.11 تمرکز کنند و شبکه های بی سيم را تا آنجا که ممکن MAC خسارت های ناشی از جعلنقاط APاست از شبکه مرکزی آسيب پذیرتر جدا کنند. بعضی راه حل ها جعل  دسترسی را کشف می کنند و به طور پيش فرض برای مدیران شبکه علائم هشدار دهنده توليد می کنند تا بررسی های بيشتری انجام دهند. در عين حال، می توان فقط  با استفاده از پروتکل های رمزنگاری قوی مانند IPSec . از نشست ربایی! جلوگيری کرد آنالایزرها می توانند در بخشی از تحليل فریم های گرفته شده، سطح امنيتی مورد استفاده را تعيين کنند. این تحليل می تواند در یک نگاه به مدیران شبکه بگوید آیا پروتکل های امنيتی مطلوبی استفاده می شوند یا خير.

قوی، ممکن است که تمایل به استفاده از تصدیق VPN  علاوه بر استفاده از پروتکل های داشته باشيد. بعضی جزئيات آناليز وضعيت تصدیق x هویت قوی کاربر با استفاده از 802.1 ارائه می کند. X، نتایج باارزشی روی قسمت بی سيم تبادل تصدیق هویت 802.1x 802.1 هنگام انجام نظارت بر سایت، آنالایزر نوع تصدیق هویت را مشخص می کند و این بررسی به مدیران شبکه اجازه می دهد که محافظت از کلمات عبور توسط رمزنگاری قوی ر ا تضمين کنند.

مسأله شماره ۶: تحليل ترافيک و استراق سمع

802.11 هيچ محافظتی عليه حملاتی که بصورت غيرفعال (passive) ترافيک را مشاهده  می کنند، ارائه نمی کند. خطر اصلی این است که 802.11 روشی برای تامين امنيت دیتای در حال انتقال و جلوگيری از استراق سمع فراهم نمی کند Header  فریم ها هميشه «in the clear» هستند و برای هرکس با در اختيار داشتن یک آنالایزر شبکه بی سيم قابل مشاهده هستند. فرض بر این بوده است که جلوگيری از استراق سمع در مشخصات   WEP(Wired Equivalent Privacy) ارائه گردد. بخش زیادی در مورد رخنه های WEPنوشته شده است که فقط از اتصال ابتدایی بين شبکه و فریم های دیتای کاربر محافظت می کند. فریم های مدیریت و کنترل توسط WEPرمزنگاری و تصدیق هویت نمی شوند و به این ترتيب آزادی عمل زیادی به یک نفوذگر می دهد تا با ارسال فریم های جعلی اختلال به وجود آورد. پياده سازی های اوليه WEP نسبت به ابزارهای crackمانند WEPcrack و AirSnort آسيب پذیر هستند، اما آخرین نسخه ها تمام حملات شناخته شده را حذف می کنند. به عنوان یک اقدام احتياطی فوق العاده، آخرین محصولات WEP  یک گام فراتر می روند و از پروتکل های مدیریت کليد برای تعویض کليد WEP در هر پانزده دقيقه استفاده می کنند. حتی مشغول ترین LANبی سيم آنقدر دیتا توليد نمی کند که بتوان در پانزده دقيقه کليد را بازیافت کرد.

راه حل شماره ۶ : انجام تحليل خطر

هنگام بحث در مورد خطر استراق سمع، تصميم کليدی برقراری توازن بين خطر استفاده از WEPتنها و پيچيدگی بکارگيری راه حل اثبات شده دیگری است. در وضعيت فعلی برای امنيت لایه لينک، استفاده از WEP با کليدهای طولانی و توليدکليد پویا توصيه می شود.  WEP تا حد زیادی مورد کنکاش قرار گرفته است و پروتکل های امنيتی عليه تمام حملات شناخته شده تقویت شده اند. یک قسمت بسيار مهم در این تقویت، زمان کم توليد مجدد کليد است که باعث می شود نفوذگر نتواند در مورد خصوصيات کليد WEP قبل از ، جایگزین شدن، اطلاعات عمده ای کسب کند.اگر شما استفاده از WEPرا انتخاب کنيد، باید شبکه بی سيم خود را نظارت کنيد تا مطمئن شوید که مستعد حمله AirSnort  نيست. یک موتور آناليز قوی به طور خودکار تمام ترافيک دریافت شده را تحليل می کند و ضعف های شناخته شده را در فریم های  محافظت شده توسط WEP بررسی می کند. همچنين ممکن است بتواند نقاط دسترسی و ایستگاه هایی را که WEP  آنها فعال نيست نشان گذاری کند تا بعداً توسط مدیران  شبکه بررسی شوند. زمان کوتاه توليد مجدد کليد ابزار بسيار مهمی است که در کاهش خطرات مربوط به شبکه های بی سيم استفاده می شود. بعنوان بخشی از نظارت سایت، مدیران شبکه می توانند از آنالایزرهای قوی استفاده کنند تا مطمئن شوند که سياست های توليد کليد مجدد WEP توسط تجهيزات مربوطه پياده سازی شده اند.

اگر از LAN بی سيم شما برای انتقال دیتای حساس استفاده می شود، ممکن است WEP برای نياز شما کافی نباشد. روش های رمزنگاری قوی مانند IPSec و SSL ،SSH   برای انتقال دیتا به صورت امن روی کانال های عمومی طراحی شده اند و برای سال ها مقاومت آنها در برابر حملات ثابت شده است، و یقيناً سطوح بالاتری از امنيت را ارائه می کنند. نمایشگرهای وضعيت نقاط دسترسی می توانند بين نقاط دسترسی که از WEP ،802.1 x و VPN استفاده می کنند، تمایز قائل شوند تا مدیران شبکه بتوانند بررسی کنند و که آیا در آنها از سياست های رمزنگاری قوی تبعيت می شود یا خير.

علاوه بر استفاده از پروتکل های VPN قوی، ممکن است که تمایل به استفاده از تصدیق هویت قوی کاربر با استفاده از802.1 x  داشته باشيد. بعضی جزئيات آناليز وضعيت تصدیق 802.1 x، نتایج باارزشی روی قسمت بی سيم تبادل تصدیق هویت 802.1 x ارائه می کند.

آنالایزر هنگام انجام نظارت بر سایت، نوع تصدیق هویت را مشخص می کند و این بررسی به مدیران شبکه اجازه می دهد که محافظت از کلمات عبور توسط رمزنگاری قوی را تضمين کنند.

مسأله شماره ٧: حملات سطح بالاتر

هنگامی که یک نفوذگر به یک شبکه دسترسی پيدا می کند، می تواند از آنجا به عنوان نقطه ای برای انجام حملات به سایر سيستم ها استفاده کند. بسياری از شبکه ها یک پوسته بيرونی سخت دارند که از ابزار امنيت پيرامونی تشکيل شده، به دقت پيکربندی شده و مرتب دیده بانی می شوند. اگرچه درون پوسته یک مرکز آسيب پذیر نرم قرار دارد.

LAN های بی سيم می توانند به سرعت با اتصال به شبکه های اصلی آسيب پذیر مورد  استفاده قرار گيرند، اما به این ترتيب شبکه در معرض حمله قرار می گيرد. بسته به امنيت پيرامون، ممکن است سایر شبکه ها را نيز در معرض حمله قرار دهد، و می توان شرط بست که اگر از شبکه شما به عنوان نقطه ای برای حمله به سایر شبکه ها استفاده شود، حسن شهرت خود را از دست خواهيد داد.

راه حل شماره ٧ : هسته را از LAN بی سيم محافظت کنيد

به دليل استعداد شبکه های بی سيم برای حمله، باید به عنوان شبکه های غيرقابل اعتماد مورد استفاده قرار بگيرند. بسياری از شرکت ها درگاه های دسترسی guest در اتاق های آموزش یا سالن ها ارائه می کنند. شبکه های بی سيم به دليل احتمال دسترسی توسط کاربران غيرقابل اعتماد می توانند به عنوان درگا ه های دسترسی guestتصور شوند. شبکه بی سيم را بيرون منطقه پيرامون امنيتی شرکت قرار دهيد و از تکنولوژی کنترل دسترسی قوی و ثابت شده مانند یک فایروال بين LAN بی سيم و شبکه مرکزی استفاده کنيد، و سپس دسترسی به شبکه مرکزی را از طریق روش های VPN

تثبيت شده ارائه کنيد.


استانداردهای Wireless

استانداردهای Wireless

استانداردهای Wireless
استانداردهای Wireless

امروزه با بهبود عملکرد، کارایی و عوامل امنیتی، شبکه‌های بی‌سیم به شکل قابل توجهی در حال رشد و گسترش هستند و استاندارد IEEE 802.11 استاندارد بنیادی است که شبکه‌های بی‌سیم بر مبنای آن طراحی و پیاده سازی می‌شوند.

در ماه ژوئن سال ۱۹۹۷ انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد IEEE 802.11-1997 را به عنوان اولین استانداردِ شبکه‌های محلی بی‌سیم منتشر ساخت. این استاندارد در سال ۱۹۹۹ مجدداً بازنگری شد و نگارش روز آمد شده آن تحت عنوان IEEE 802.11-1999 منتشر شد. استاندارد جاری شبکه‌های محلی بی‌سیم یا همانIEEE 802.11 تحت عنوان ISO/IEC 802.11-1999، توسط سازمان استاندارد سازی بین‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی امریکا (ANSI) پذیرفته شده است. تکمیل این استاندارد در سال ۱۹۹۷، شکل گیری و پیدایش شبکه سازی محلی بی‌سیم و مبتنی بر استاندارد را به دنبال داشت. استاندارد ۱۹۹۷، پهنای باند ۲Mbps را تعریف می‌کند با این ویژگی که در شرایط نامساعد و محیط‌های دارای اغتشاش (نویز) این پهنای باند می‌تواند به مقدار ۱Mbps کاهش یابد. روش تلفیق یا مدولاسیون در این پهنای باند روش DSSS است. بر اساس این استاندارد پهنای باند ۱ Mbps با استفاده از روش مدولاسیون FHSS نیز قابل دستیابی است و در محیط‌های عاری از اغتشاش (نویز) پهنای باند ۲ Mbpsنیز قابل استفاده است. هر دو روش مدولاسیون در محدوده باند رادیویی ۲٫۴ GHz عمل می‌کنند. یکی از نکات جالب توجه در خصوص این استاندارد استفاده از رسانه مادون قرمز علاوه بر مدولاسیون‌های رادیویی DSSS و FHSS به عنوان رسانه انتقال است. ولی کاربرد این رسانه با توجه به محدودیت حوزه عملیاتی آن نسبتاً محدود و نادر است.

 

 

1-4- انواع استاندارد  802.11

اولين بار در سال 1990 بوسيله انستيتيو IEEE  معرفي گرديد که اکنون تكنولوژيهاي متفاوتي از اين استاندارد براي  شبكه هاي بي سيم ارائه گرديده است .

802.11

براي روشهاي انتقال ( frequency hopping spared spectrum)FHSS یا DSSS (direct sequence spread spectrum) با سرعت Mbps 1 تا 2 Mbps در کانال2.4 GHz قابل استفاده مي‌باشد.

802.11a

براي روش‌هاي انتقال  (orthogonal frequency division multiplexing) OFDMبا سرعت 54 Mbps در کانال5 GHzقابل استفاده است.

802.11b

اين استاندارد با نام WI-Fi  يا 802.11 High Rate قابل استفاده در روش DSSS بوده و در شبكه‌هاي محلي بي سيم نيز کاربرد فراواني دارد همچنين داراي نرخ انتقال11Mbpsمي باشد.

802.11g

اين استاندارد براي دستيابي به نرخ انتقال بالاي Mbps 20در شبكه هاي محلي بي سيم و در کانال2.4 GHz کاربرد دارد.

استاندارد a802.11 از باند رادیویی جدیدی برای شبکه های محلی بی سیم استفاده می کند و پهنای باند شبکه های بی سیم را تا Mbps54 افزایش میدهد . این افزایش قابل توجه در پهنای باند مدیون تکنیک مدولاسیونی موسوم به OFDM است . نرخهای ارسال داده در استاندارد IEEE 802.11a عبارتنداز :Mbps 6, 9,12,18,24,36,48,54 که بر اساس استاندارد پشتیبان از سرعت های 6,12,24 مگابایت در ثانیه اجباری است .

برخی از کارشناسان شبکه های محلی بی سیم استاندارد IEEE802.11a را نسل آینده IEEE802.11 تلقی می کنند و حتی برخی از محصولات مانند تراشه های  Atheros و کارتهای شبکه PCMCIA/Cardbus محصول Access Inc Card استاندارد IEEE802.11a را پیاده سازی کرده اند . بدون شک این پهنای باند وسیع و نرخ داده سریع محدودیت هایی را نیز به همراه دارد . در واقع افزایش پهنای باند در استاندارد IEEE802.11a باعث شده است که محدوده عملیاتی آن در مقایسه با  IEEE802.11/b کاهش یابد .

علاوه بر آن به سبب افزایش سر بارهای پردازشی در پروتکل تداخل و تصحیح خطاها پهنای باند واقعی به مراتب کمتر از باند اسمی این استاندارد است . همچنین در بسیاری از کاربردها امکان سنجی و حتی نصب تجهیزات اضافی نیز مورد نیاز است که به تبع آن موجب افزایش قیمت زیر ساختار شبکه بی سیم می شود . زیرا محدوده عملیاتی در این استاندارد کمتر از محدوده عملیاتی در استاندارد  IEEE802.11b بوده و به همین خاطر به نقاط دسترسی یا ایستگاه پایه ی بیشتری نیاز خواهیم داشت که افزایش هزینه ی زیر ساختار را به دنبال دارد .

این استاندارد از باند فرکانسی خاصی موسوم به UNII استفاده می کند . این باند فرکانسی به سه قطعه پیوسته فرکانسی به شرح زیر تقسیم می شود:

UNII-1 @ 5.2 GHz

UNII-2 @ 5.7 GHz

UNII-3 @ 5.8 GHz

 

 

 

 

 

شکل 1-4: سه ناحیه عملیاتی UNII

يكي از تصورات غلط در زمينه استانداردهاي 802.11 اين باور است كه 802.11a قبل از 802.11b مورد بهره‌برداري واقع شده است. در حقيقت 802.11b نسل دوم استانداردهاي بي‌سيم است. 802.11a نسل سوم از اين مجموعه استاندارد به شمار مي‌رود. استاندارد 802.11a برخلاف ادعاي بسياري از فروشندگان تجهيزات بي‌سيم نمي‌تواند جايگزين 802.11b شود. زيرا لايه‌ي فيزيكي مورد استفاده در هريك تفاوت اساسي با ديگري دارد از سوي ديگر گذردهي (نرخ ارسال داده) و فواصل در هريك از متفاوت است.

در شكل 1-4 اين سه ناحيه عملياتي UNII و نيز توان مجاز تشعشع راديويي از سوي FCC ملاحظه مي‌شود. اين سه ناحيه‌ي كاري 12 كانال فركانسي را فراهم مي‌كنند. باند UNII-1 براي كاربردهاي فضاي بسته باند UII-2 براي كاربردهاي فضاي بسته و باز، و باند UNII-3 براي كاربردهاي فضايي باز و پل بين شبكه‌اي به كار برده مي‌شوند.

اين نواحي فركانسي در ژاپن نيز قابل استفاده هستند. اين استاندارد در حال حاضر در قاره‌‌ي اروپا قابل استفاده نيست. در اروپا Hyper Land 2 براي شبكه‌هاي بي‌سيم مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه به طور مشابه از باند فركانسي 802.11a استفاده مي‌كند. يكي از نكات جالب توجه در استاندارد 802.11a تعريف كاربردهاي پل‌سازي شبكه‌اي در كاربردهاي داخلي و فضاي باز است. در واقع اين استاندارد مقررات لازم براي پل‌سازي و ارتباطات بين شبكه‌اي از طريق پل در كاربردهاي داخلي و فضاي باز فراهم مي‌نمايد. در يك تقسيم‌بندي كلي مي‌توان ويژگي‌هاي 802.11a را در سه محور زير خلاصه نمود.

* افزايش در پهناي باند در مقايسه با استاندارد 802.11b (در استاندارد 802.11a حداكثر پهناي باند 54Mbps) مي‌باشد.

* استفاده از طيف فركانسي خلوت (باند فركانسي 5GHz)

* استفاده از 12 كانال فركانسي غيرپوشا (سه محدوده فركانسي كه در هريك 4 كانال غيرپوشا وجود دارد)

1-1-5- افزايش پهناي باند

استاندارد 802.11a در مقايسه با 802.11b و پهناي باند 11Mbps حداكثر پهناي باند 54Mbps را فراهم مي‌كند. مهم‌ترين عامل افزايش قابل توجه پهناي باند در اين استاندارد استفاده از تكنيك پيشرفته مدولاسيون، موسوم به OFDM است. تكنيك OFDM يك تكنولوژي (فناوري) تكامل يافته و بالغ در كاربردهاي بي‌سيم به شمار مي‌رود. اين تكنولوژي مقاومت قابل توجهي در برابر تداخل راديويي داشته و تاثير كمتري از پديده‌ي چند مسيري مي‌پذيرد.

OFDM تحت عناوين مدولاسيون چند حاملي و يا مدولاسيون چند آهنگي گسسته نيز شناخته مي‌شود. اين تكنيك مدولاسيون علاوه بر شبكه‌هاي بي‌سيم در تلويزيون‌هاي ديجيتال (در اروپا، ژاپن و استرليا) و نيز به‌عنوان تكنولوژي پايه در خطوط مخابراتي ADSL مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آندرومك‌كورميك McCormik Andrew از دانشگاه ادينبور و نمايش محاوره‌اي جالبي از اين فناوري گردآوري كرده كه در نشاني http://www.ee.ed.ac.uk/~acmc/OFDMTut.html قابل مشاهده است.

تكنيك OFDM از روش QAM و پردازش سيگنال‌هاي ديجيتال استفاده كرده و سيگنال داده با فركانس‌هاي دقيق و مشخصي تسهيم مي‌كند. اين فركانس‌ها به‌گونه‌اي انتخاب مي‌شوند كه خاصيت تعامد را فراهم كنند و به اين ترتيب علي‌رغم هم‌پوشاني فركانسي هريك از فركانس‌هاي حامل به تنهايي آشكار مي‌شوند و نيازي به باند محافظت براي فاصله‌گذاري بين فركانس‌ها نيست. در كنار افزايش پهناي باند در اين استاندارد فواصل مورد  استفاده نيز كاهش مي‌يابند.

در واقع باند فركانسي 5GHz تقريبا دو برابر باند فركانسي ISM (2/4GHz) است كه در استاندارد 802.11b مورد استفاده قرار مي‌گيرد. محدوده موثر در اين استاندارد با توجه به سازندگان تراشه‌هاي بي‌سيم متفاوت و متغير است ولي به‌عنوان يك قاعده‌ي سر راست مي‌توان فواصل در اين استاندارد يك سوم محدوده‌ي فركانسي 802.11b (2/4GHz) در نظر گرفت. در حال حاضر محدوده عملياتي (فاصله از فرستنده) در محصولات مبتني بر 802.11a و پهناي باند 54Mbps در حدود 10 تا 15 متر است. اين محدوده در پهناي باند 6Mbps در حدود 61 تا 84 متر افزايش مي‌يابد.

2-4-  طيف فركانسي تميزتر

طيف فركانسي UNII در مقايسه با طيف ISM خلوت‌تر است و كاربرد ديگري براي طيف UNII به جز شبكه‌هاي بي‌سيم تعريف و تخصيص داده نشده است. درحالي‌كه در طيف فركانسي ISM تجهيزات بي‌سيم متعددي نظير تجهيزات پزشكي، اجاق‌هاي ماكروويو، تلفن‌هاي بي‌سيم و نظاير آن وجود دارند. اين تجهيزات بي‌سيم در باند 2/4GHz يا طيف ISM هيچگونه تداخلي با تجهيزات باند UNII (تجهيزات بي‌سيم 802.11a) ندارند. شكل 2-4 فركانس مركزي و فاصله‌هاي فركانسي در باند UNII را نشان مي‌دهد.

 

 

 

 

شکل 2-4: فاصله های فرکانسی در باند UNII

3-4- كانال‌ها‌ي غير پوشا

باند فركانسي UNII، 12 كانال منفرد و غيرپوشاي فركانسي براي شبكه‌سازي فراهم مي‌كند. از اين 12 كانال 8 كانال مشخص (2 ، UNII-1) در شبكه‌هاي محلي بي‌سيم مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين ويژگي غيرپوشايي گسترش و پياده‌سازي شبكه‌هاي بي‌سيم را ساده‌تر از باند ISM مي‌كند كه در آن تنها سه كانال غيرپوشا از مجموع 11 كانال وجود دارد.

4-4- ویژگی­های سیگنال­های طیف گسترده

عبارت طیف گسترده به هر تکنیکی اطلاق می­شود که با استفاده از آن پهنای باند سیگنال ارسالی بسیار بزرگ­تر از پهنای باند سیگنال اطلاعات باشد. یکی از سوالات مهمی که با در نظر گرفتن این تکنیک مطرح می­شود آن است که با توجه به نیاز روزافزون به پهنای باند و اهمیت آن به عنوان یک منبع با ارزش، چه دلیلی برای گسترش طیف سیگنال و مصرف پهنای باند بیشتر وجود دارد. پاسخ به این سوال در ویژگی­های جالب توجه سیگنال­های طیف گسترده نهفته است.

این ویژگی­ها عبارتند از:

  1. پایین بودن توان چگالی طیف به طوری که سیگنال اطلاعات برای شنود غیرمجاز و نیز در مقایسه با سایر امواج به شکل اعوجاج و پارازیت به نظر می­رسد.
  2. مصونیت بالا در مقابل پارازیت و تداخل
  3. رسایی با تفکیک­پذیری و دقت بالا
  4. امکان استفاده در CDMA

 

 

 

 

شکل 3-4: جهش فرکانسی

مزایای فوق کمیسیون FCC را بر آن داشت که در سال 1985 مجوز استفاده از این سیگنال­ها را با محدودیت حداکثر توان یک وات در محدوده ISM صادر نماید.

5-4- سیگنال­های طیف

 گسترده با جهش فرکانسی

در یک سیستم مبتنی بر جهش فرکانسی، فرکانس سیگنال حامل به شکلی شبه تصادفی و تحت کنترل یک ترکیب­کننده تغییر می­کند. شکل 4-4 این تکنیک را در قالب یک نمودار نشان می­دهد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4-4: نمودار جهش فرکانسی

در این شکل سیگنال اطلاعات با استفاده از یک تسهیم­کننده دیجیتال و با استفاده از روش تسهیم FSK تلفیق می­شود. فرکانس سیگنال حامل نیز به شکل شبه تصادفی از محدوده فرکانسی بزرگ­تری در مقایسه با سیگنال اطلاعات انتخاب می­شود. با توجه به این­که فرکانس­های pn-code با استفاده از یک ثبات انتقالی همراه با پس­خور ساخته می­شوند، لذا دنباله فرکانسی تولید شده توسط آن کاملا تصادفی نیست و به همین خاطر به این دنباله، شبه تصادفی می­گوییم.

براساس مقررات FCC و سازمان­های قانون­گذاری، حداکثر زمان توقف در هر کانال فرکانسی 400 میلی ثانیه است که برابر با حداقل 2.5 جهش فرکانسی در هر ثانیه خواهد بود. در استاندارد 802.11 حداقل فرکانس جهش در آمریکای شمالی و اروپا 6 مگاهرتز و در ژاپن 5 مگاهرتز می­باشد.

 

 

سیگنال­های طیف گسترده با توالی مستقیم

اصل حاکم بر توالی مستقیم، پخش یک سیگنال بر روی یک باند فرکانسی بزرگ­تر از طریق تسهیم آن با یک امضاء یا کُد به گونه­ای است که نویز و تداخل را به حداقل برساند. برای پخش کردن سیگنال هر بیت واحد با یک کد تسهیم می­شود. در گیرنده نیز سیگنال اولیه با استفاده از همان کد بازسازی می­­گردد. در استاندارد 802.11 روش مدولاسیون مورد استفاده در سیستم­های DSSS روش تسهیم DPSK است. در این روش سیگنال اطلاعات به شکل تفاضلی تسهیم می­شود. در نتیجه نیازی به فاز مرجع برای بازسازی سیگنال وجود ندارد. از آن­جا که در استاندارد 802.11 و سیستم DSSS از روش تسهیم DPSK استفاده می­شود داده­های خام به صورت تفاضلی تسهیم شده و ارسال می­شوند و در گیرنده نیز یک آشکارساز تفاضلی بازسازی سیگنال وجود ندارد. در روش تسهیم PSK فاز سیگنال حامل با توجه به الگوی بیتی سیگنال­های داده تغییر می­کند.

به عنوان مثال در تکنیک QPSK دامنه سیگنال حامل ثابت است ولی فاز آن با توجه به بیت­های داده تغییر می­کند. در الگوی مدولاسیون QPSK چهار فاز مختلف مورد استفاده قرار می­گیرد و چهار نماد را پدید     می آورد. واضح است که در این روش تسهیم دامنه سیگنال ثابت است. در روش تسهیم تفاضلی سیگنال اطلاعات با توجه به میزان اختلاف فاز و نه مقدار مطلق فاز تسهیم و مخابره می­شوند.

در روش تسهیم طیف گسترده با توالی مستقیم مشابه تکنیک FH از یک کد شبه تصادف ی برای پخش و گسترش سیگنال استفاده می­شود. عبارت توالی مستقیم از آن­جا به این روش اطلاق شده است که در آن سیگنال اطلاعات مستقیما توسط یک دنباله از کدهای شبه تصادفی تسهیم می­شود. در این تکنیک نرخ بیتی شبه کد تصادفی، نرخ تراشه نامیده می­شود. در استاندارد 802.11 از کدی موسوم به کد بارکر برای تولید کدها تراشه سیستم DSSS استفاده می­شود. مهم­ترین ویژگی کدهای بارکر خاصیت غیرتناوبی و غیرتکراری آن است که به واسطه آن یک فیلتر تطبیقی دیجیتال قادر است به راحتی محل کد بارکر را در یک دنباله بیتی شناسایی کند. جدول زیر فهرست کامل کدهای بارکر را نشان می­دهد. همان­گونه که در این جدول مشاهده می­شود بارکر از 8 دنباله تشکیل شده است. در تکنیک DSSS که در استاندارد 802.11 مورد استفاده قرار می­گیرد از کد بارکر با طول 11 (N=11) استفاده می­شود. این کد به ازای یک نماد، شش مرتبه تغییر فاز می­دهد و این بدان معنی است که سیگنال حامل نیز به ازای هر نماد شش مرتبه تغییر فاز خواهد داد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 5-4: مدل منطقی مدولاسیون

لازم به یادآوری است که کاهش پیچیدگی سیستم ناشی از تکنیک تسهیم تفاضلی DPSK به قیمت افزایش نرخ خطای بیتی به ازای یک نرخ سیگنال به نویز ثابت و مشخص است.

شکل 5-4 مدل منطقی مدولاسیون و پخش سیگنال اطلاعات با استفاده از کدهای بارکر را نشان می­دهد.

استفاده مجدد از فرکانس

یکی از نکات مهم در طراحی شبکه­های بی­سیم طراحی شبکه­ی سلولی به گونه­ای است که تداخل فرکانسی را تا جای ممکن کاهش دهد. شکل 6-4 سه کانال DSSS در محدوده فرکانسی ISM را نشان می­دهد

 

 

 

 

شکل 6-4: سه کانال فرکانسی F1, F2, F3

شکل 7-4 مفهوم استفاده مجدد از فرکانس با استفاده از شبکه­های مجاور فرکانسی را نشان می­دهد. در این شکل مشاهده می­شود که با استفاده از یک طراحی شبکه سلولی خاص، تنها با استفاده از سه فرکانس متمایز F1, F2, F3 امکان استفاده مجدد از فرکانس فراهم شده است.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 7-4: طراحی شبکه سلولی

در این طراحی به هریک از سلول­های همسایه یک کانال متفاوت اختصاص داده شده است و به این ترتیب تداخل فرکانسی بین سلول­های همسایه به حداقل رسیده است. این تکنیک همان مفهومی است که در شبکه تلفنی سلولی یا شبکه تلفن همراه به کار می­رود. نکته جالب دیگر آن است که این شبکه سلولی به راحتی قابل گسترش است. خوانندگان علاقمند می­توانند دایره­های جدید را در چهار جهت شبکه سلولی شکل فوق با فرکانس­های متمایز F1, F2, F3 ترسیم و گسترش دهند.

استاندارد b802.11

همزمان با بر پایی استاندارد IEEE802.11b یا به اختصار  . b11 در سال  1999 انجمن مهندسین برق و الکترونیک تحول قابل توجهی در شبکه سازی های رایج و مبتنی بر اتر نت ارائه کرد . این استاندارد در زیر لایه دسترسی به رسانه از پروتکل CSMA/CA سود می برد . سه تکنیک رادیویی مورد استفاده در لایه فیزیکی این استانداردبه شرح زیر است :

* استفاده از تکنیک رادیویی DSSS  در باند فرکانسی GHz2.4 به همراه روش مدولاسیون CCK

* اسنفاده از تکنیک رادیویی FHSS در باند فرکانسی GHz2.4 به همراه روش مدولاسیون  CCK

* استفاده از امواج رادیویی مادون قرمز

در استاندارد 802.11 اولیه نرخهای ارسال داده 1و2 مگابایت در ثانیه است .در حالی که در استاندارد b802.11 با استفاده از تکنیک CCK و روش تسهیم QPSK نرخ ارسال داده به 5.5 مگابایت در ثانیه افزایش می یابد همچنین با به کار گیری تکنیک DSSS نرخ ارسال داده به 11 مگابایت در ثانیه می رسد . به طورسنتی این استاندارد ازدو فناوری FHSSیا DSSS استفاده می کند . هردوروش فوق برای ارسال داده با نرخ های 1و2 مگابایت در ثانیه مفید هستند .

در ایالات متحده آمریکا کمیسیون فدرال مخابرات یا FCC مخابره و ارسال فرکانس های رادیویی را کنترل می کند . این کمیسیون باند فرکانسی خاصی موسوم به ISM رادر محدوده GHz 2.4 تا GHz2.4835 برای فناوری رادیویی استاندارد IEEE802.11b اختصاص داده است .

6-4- اثرات فاصله

فاصله از فرستنده بر روی کارایی و گذردهی شبکه های بی سیم تاثیر قابل توجهی دارد . فواصل رایج در استاندارد 802.11با توجه به نرخ ارسال داده تغیر می کند وبه طور مشخص در پهنای باند Mbps11 این فاصله 30تا 45 متر ودر پهناب باند Mbps5.5   40 تا 45 متر ودر پهنای باند Mbps2 75تا107 متر است .

لازم به یاد آوری است که این فواصل توسط عوامل دیگری نظیر کیفیت و توان سیگنال محل استقرار فرستنده و گیرنده و شرایط فیزیکی و محیطی تغیر می کنند .

در استاندارد b802.11 پروتکلی وجود دارد که گیرنده بسته را ملزم به ارسال بسته تصدیق می نماید .

توجه داشته باشید که این مکانیزم تصدیق علاوه بر مکانیزم تصدیق رایج در سطح لایه انتقال (نظیر آنچه در پروتکل TCP اتفاق می افتد )عمل می کند . در صورتی که بسته تصدیق ظرف مدت زمان مشخصی از طرف گیرنده به فرستنده نرسد فرستنده فرض می کند که بسته از دست رفته است و مجددا” آن بسته را ارسال می کند .

در صورتی که این وضعیت ادامه یابد نرخ ارسال داده نیز کاهش می یابد (Fall Back) تا در نهایت به مقدار Mpbs 1 برسد . در صورتی که این نرخ حداقل نیز فرستنده بسته های تصدیق را در زمان مناسب دریافت نکند ارتباط گیرنده را قطع شده تلقی کرده و دیگر بسته ای را برای آنگیرنده ارسال نمی کند .

به این ترتیب فاصله نقش مهمی در کارایی (میزان بهره وری از شبکه ) وگذردهی (تعداد بسته های غیر تکراری ارسال شده در واحد زمان) ایفا می کند .

7-4-  پل بین شبکه ای

بر خلاف انتظار بسیاری از کارشناسان شبکه های کامپیوتری پل بین شبکه ای یا Bridging در استاندارد b802.11 پوشش داده نشده است . در پل بین شبکه ای امکان اتصال نقطه به نقطه (ویا یک نقطه به چند نقطه )به منظور برقراری ارتباط یک شبکه محلی با یک یا چند شبکه محلی دیگر فراهم می شود . این کاربرد به خصوص در مواردی که بخواهیم بدون صرف هزینه کابل کشی (فیبر نوری یا سیم مسی )شبکه محلی دو ساختمان را به یکدیگر متصل کنیم بسیار جذاب و مورد نیاز می باشد . با وجود اینکه استاندارد b802.11 این کاربرد را پوشش نمی دهد ولی بسیاری از شرکتها پیاده سازی های انحصاری از پل بی سیم را به صورت گسترش و توسعه استاندارد b802.11 ارائه کرده اند . پل های بی سیم نیز توسط مقررات FCC کنترل می شود و گذردهی موثر یا به عبارت دیگر توان موثر ساطع شده همگرا (EIRP) در این تجهیزات نبایداز 4 وات بیشتر باشد . بر اساس مقررات FCC توان سیگنال های ساطع شده در شبکه های محلی نیز نباید از 1 وات تجاوز نماید .

8-4- مراحل لازم به منظور نصب يک شبکه

(فرضيات : ما دارای يک شبکه کابلی موجود هستيم و قصد پياده سازی يک شبکه بدون کابل به منظور ارتباط دستگاههای بدون کابل به آن را داريم ):

  • اتصال point access به برق و سوکت مربوط به شبکه اترنت
  • پيکربندی access point (معمولا” از طريق يک مرورگر وب ) تا امکان مشاهده آن توسط شبکه موجود فراهم گردد . نحوه پيکربندی point access بستگی به نوع آن دارد.
  • پيکربندی مناسب کامپيوترهای سرويس گيرنده به منظور ارتباط با access point ( در صورتی که تمامی سخت افزارهای شبکه بدون کابل از يک توليد کننده تهيه شده باشند ، عموما” با تنظيمات پيش فرض هم می توان شبکه را فعال نمود . به هر حال پيشنهاد می گردد همواره به راهنمای سخت افزار تهيه شده به منظورپيکربندی بهينه آنان ، مراجعه گردد ) .

چگونه شبکه بی سيم راه اندازی کنيم؟

شما مي توانيد براي به اشتراك گذاشتن اتصال اينترنت، فا یلها، چاپگرها و امثال هم از يك شبكه ي بي سيم استفاده کنيد.

اگر بخواهيدتمام اعضاي خانواده تان از يك اتصال اينترنت، و يا از تنها چاپگري که در منزل داريد،  و يا از فايل هايي که روي کامپيوتر شخصي خود داريد، مشترکاً استفاده کنند،مي توانيد يك شبكه ي بي سيم احداث آنيد. به اين ترتيب مي توانيد حتی هنگامي که پاي حوض منزل تان نشسته ايد، به سير و سياحت در اينترنت مشغول شويد. به علاوه نصب چنين شبكه اي از آن چه که فكر مي آنيد، خيلي ساده تر است.براي عُلَم آردن هر شبكه ي بي سيم، چهار مرحله وجود دارد:

-1  تجهيزات بي سيم خود را انتخاب کنيد.

-2  مسيريابِ بي سيم خود را متصل کنيد.

-3  مسيرياب بي سيم خود را پيكربندي کنيد.

-4  کامپيوترهاي تان را به هم متصل کنيد.

تجهيزات بي سيم خود را انتخاب کنيد

-1  اولين قدم آن است که مطمئن شويد تجهيزات مورد لزوم را در اختيار داريد. در حينِ ديدزدن مغازه ها، ممكن است متوجه شويد که تجهيزات بي سيم از سه استاندارد مختلف تبعيت مي کنند: يعني استانداردهاي 802.lla و802.llb و 802 llgتوصيه ي ما به شما اين است که طرفِ استاندارد802 llgرا بگيريد، چرا که اولاً يك سرو گردن از دوتاي ديگر بالاتر است و ثانياً با هر دستگاه ديگري تقريباً سازگار است.

به اين ترتيب، فهرست خريدتان بايد شامل اين سه قلم باشد:

  • اتصال اينترنت پهن باند
  • مسيرياب بي سيم
  • يك کارت شبكه ي بي سيم (يا کامپيوتري که شبكه ي بي سيمِ سَرخود داشته باشد)

اگر يك کامپيوتر روميزي داريد، مطمئن شويد که يكي از درگاه هاي يو اس بي آن خالي است تا بتوانيد کارت شبكه ي  بي سيم را در آن فرو کنيد. اما اگر درگاه هاي آزاد يو اس بي در کامپيوترتان پيدا نمي شود، بايد يك هاب بخريد تا درگاه هاي اضافي در اختيارتان بگذارد.

مسيريابِ بي سيم خود را متصل کنيد.

اول از همه، مودم کابلي يا ديجيتالي خود را پيدا کرده و آن را بيرون بكشيد تا خاموش شود. سپس، مسيريابِ بي سيم خودرا به مودم تان متصل نماييد. مودم شما بايد مستقيماً به اينترنت وصل باشد. بعداً، وقتي همه را به هم وصل کرديد، کامپيوترتان بدون سيم به مسيريا بتان متصل خواهد شد، و مسيرياب نيز به نوبه ي خود، سيگنال ها را ازطريق مودم تان به اينترنت ارسال خواهد کرد.و اکنون، مسيرياب تان را به مودم وصل کنيد.

اگر در حال حاضر کامپيوترتان مستقيماً به مودم وصل است، کابل شبكه را از پشتٍ کامپيوتر بيرون آورده و آن را به درگاهي در پشت مسيرياب که برچسب Internetو WAN و يا LAN خورده است، فروکنيد.

اگر در حال حاضر کامپيوتري نداريد که به اينترنت متصل باشد، يكي از دو سر کابل شبكه را (که جزو ضمايمِ مسيرياب تان بوده است) به مودم خود وصل کرده، و سر ديگر ان را به درگاهي در پشت مسيرياب بي سيم تان که برچسبٍ Internet و WAN و يا LANخورده است، فروکنيد.

اگر در حال حاضر، کامپيوترتان را به يك مسيرياب وصل کرده ايد، کابل شبكه اي را که در يكي از درگاه هاي واقع در پشت مسيريابِ فعلي تان فرورفته است، بيرون کشيده، و اين سرِ کابل را به درگاهي در پشت مسيرياب بي سيم تان که برچسب Internetو WAN ویا LANخورده است، فروکنيد. سپس، هر کابل شبكه ي ديگري که مي بينيد، بيرون آورده و آن هارا به درگا ههاي موجود در پشت مسيريابِ بي سيم تان فرو نماييد. شما ديگر به مسيرياب فعلي تان احتياج نداريد، زيرا مسيرياب بي سيم جديدتان، جاي آن را گرفته است.

سپس، مودم کابلي يا ديجيتالي خود را وصل آرده و آن را روشن کنيد. چند لحظه به آن فرصت بدهيد تا به اينترنت متصل شود، و پس از آن، مسيريابِ  بيسيم تان را وصل نموده وروشن کنيد. بعد از يك دقيقه، چراغ  Internetو WANو LAN روي مسيرياب بي سيم تان بايد روشن شود، به اين معني که با موفقيت به مودم تان وصل شده است.

مسيرياب بي سيم تان را پيكربندي کنيد

با استفاده از کابل شبك هاي که جزو ضمايم مسيريابِ  بيسيم تان بوده است، مي بايست گاه به گاه کامپيوترتان را به يكي از درگا ههاي آزاد شبكه در پشتِ مسيرياب بيسيم تان متصل کنيد (  هر درگاهي که برچسب Internetو WAN و يا LAN نداشته باشد .) اگر لازم است، کامپيوترتان را روشن کنيد. در اين حالت، کامپيوتر شما بايد به طور خودکار به مسيرياب تان وصل شود.سپس، مرورگر اينترنت تان را بازکرده و آدرس مربوط به پيكربندي مسيرياب را وارد کنيد.

در اينجا ممكن است از شما يك اسم رمز خواسته شود. آدرس و اسم رمزي که به کارخواهيد برد، بسته به نوع مسيرياب شما فرق خواهد کرد، بنابراين بايد به دستورالعمل هاي داده شده در دفتر چه ي مسيريابتان رجوع کنيد.

به اين ترتيب، مرورگر اينترنت، صفحه ي پيكربندي مسيرياب تان را به نمايش در خواهد آورد.بيشتر تنظيمات کارخانه اي به راحتي جواب مي دهند، منتها سه چيز را خودتان بايد تنظيم کنيد:

1-  اسم شبكه ي بي سيم تان، موسوم بهSSTD  اين اسم، معرّف شبكه ي شماست. شما مي بايست يك اسم خاص منحصربه فرد که کسي از همسايگان تان به کارنبرده باشد، انتخاب کنيد.

2- تعيين کردن يك گذرنامه براي محافظت از شبكه ي بي سيم تان. در مورد بيشترمسيرياب ها، مي بايست يك جمله ي قصار تعيين کنيد تا مسيريا بتان براي توليد کليدهاي متعدد از آن استفاده کند. يادتان نرود که جمله ي قصارتان بايد حتماً منحصر به فرد و درازباشد.

3- تعيين يك اسم رمز سرپرستي، تا کل شبكه ي بي سيم تان را زير نظر بگيريد. درست مثل هر اسم رمزي، اين اسم رمز نيز نبايد کلمه اي باشد که هرکس بتواند در فرهنگ لغات پيدايش کند. يك اسم رمزِ مطمئن، ترکيبي از حروف، اعداد و علايم است. بايدمطمئن شويد که مي توانيد اين اسم رمز را به خاطر بياوريد، زيرا درصورتي که مجبورباشيد يكي از تنظيمات مسيرياب تان را تغيير دهيد، به آن احتياج پيدا مي کنيد.

مراحل دقيقي که بايد براي پيكر بندي اين تنظيمات طي کنيد، بسته به نوع مسيرياب تان فرق مي کنند. بعد از تنظيم هر پيكر بندي، بايد حتماً Save Settings ، Apply ، OK را براي ضبط کردن تنظيماتتان کليك کنيد.

اکنون، مي بايست کابل شبكه را از کامپيوترتان قطع کنيد.

کامپيوتر هاي خود را وصل کنيد

اگر کامپيوتر تان، شبكه ي بي سيمِ سَرخود ندارد، کارت شبكه تان را در درگاه يو اس بي فروکنيد، و کنتن را در بالاي سر کامپيوترتان قرار دهيد (درصورتي که کامپيوتر روميزي داشته باشيد) و يا کارت شبكه را در يكي از چا كهاي خالي پي سي کارت فرو کنيد (درصورتي که کامپيوتر کتابي داشته باشيد). خودِ ويندوز ايكس پي، کارتِ جديد را تشخيص داده، وممكن است از شما بخواهد که سي دي مربوط به کارت شبكه را در اختيارش بگذاريد.دستورالعمل هاي داده شده از طريق نمايشگر، شما را درطولِ مرحله ي پيكربندي راهنمايي خواهند کرد.

اين مراحل را دنبال کنيد تا کامپيوترتان به شبکه ي بي سيم مذکور وصل شود.

1-  در سيني سيستم- منطقه ي واقع در گوشه ي سمت راست پايين نمايشگر- روي شكلكٍ شبكه ي بي سيم کليك راست بزنيد، وسپس از منوي متعاقبِ آن، گزينه ي View Available Wireless Networksرا انتخاب کنيد.

درصورت برخورد با هر مشكلي، به دفتر چه ي راهنماي کارت شبكه ي خود رجوع کنيد. از اين که به فروشنده تان زنگ بزنيد و ازآن ها سؤال کنيد، هيچ وقت ترديد به خود راه ندهيد.

2- به اين ترتيب، پنجره ي ” اتصال شبكه ي بي سيم ” بايد باز شود و شبك هي بي سيم خود را با همان اسمي که قبلاً انتخاب کرده بوديد- در بين شبكه هاي موجود ببينيد. اما اگر به هر دليلي موفق به ديدنِ شبكه ي خود نشديد، در صدر ستون سمت چپ، روي Refresh Network List کليك کنيد. اکنون روي شبكه تان کليك کرده، و سپس در سيني سيستم (گوشه ي تحتاني راست) روي Connect کليك کنيد.

3-  در اين وقت ويندوز ايكس پي از شما مي خواهد که کليد زير را وارد کنيد. کليد رمزگذار همان کليدي ست که پيش از اين در هردو حوز ه ي Network Keyو Key Confirm Network وارد کرده بوديد. پس از آن روي  Connect

کليك کنيد.

4-  ويندوز ايكس پي مراحل پيشرفت کارش را در حين اتصال به شبكه ي شما نشان مي دهد. بعد از متصل شدن تان، مي توانيد پنجره ي اتصال شبكه ي بي سيم را ببينيد.کارتان در اين لحظه به اتمام رسيد.

 

 

 


آخرین دیدگاه‌ها

    دسته‌ها